Divulgación Acelerador de particulas.

[Jose Ramon Espinoza Fletes]

¿Se pueden acelerar particulas utlizando imanes permanentes y el campo electrostatico (bipolar), simulando un campo electromagnetico?
Saludos y muchas gracias.

[fusion]

Re: Acelerador de particulas.

A eso en mitierra le llaman ciclotron, uno de los primeros aceleradores que existen. Si quieres te puedes fabricar uno casero, es muy sencillo:

Dos "D" enfrentadas en una campana de vacío (puedes usar una bomba de vacio de aire acondicionado que son muuy buenas), le metes un generador de RF, por ejemplo un magnetrón de un microondas entre ambas D y un pedazo de imán de neodimio debajo. Para lanzar los electrones un filamento caliente acelerado con un campo de 1000V o así y a la salida un electroimán apuntando a la pantalla de un televisor viejo a ver que tal llegan los electrones. Puedes meter también iones

[polonio]

Re: Acelerador de particulas.

¡Ojo! Tengo que advertir que este montaje es potencialmente peligroso: no hacer en casa, donde no se disponen de las medidas de seguridad pertinentes y si no se tiene experiencia en montajes de este tipo. Tened en cuenta que se manejan tensiones altas entre otros peligros.

[aLFRe]

Re: Acelerador de particulas.

Hola.

Una partícula cargada en movimiento bajo un campo magnético perpendicular
describe una trayectoria circular. Aprovechando que podemos variar la diferencia
de potencial entre las dos carcasas del ciclotrón se puede usar la fuerza electrostática
para incrementar la velocidad de la partícula.

A diferencia de los aceleradores lineales, esto permite tener un montaje de menor dimensiones
e ir incrementando la energía cinética de la particula "a empujones"
si cuando la partícula alcanza la zona de separación entre las carcasas invertimos la polaridad
de estas.

Sin embargo hay un problema que hace que no se pueda usar un ciclotrón
para acelerar electrones como se ha propuesto
y es que la inercia por efecto relativista de la partícula va aumentando
y hay un desfase entre la frecuencia ciclotrónica $\omega_0$
y la de giro de la partícula y que tiene una dependencia del tipo:
$\frac{\delta \omega}{\omega_0}=-\frac{T}{m_0 c^2}$

Esto hace que los electrones no se puedan acelerar con un ciclotrón
a energías comparables a la de los protones... sin que haya una desviación
en las frecuencias apreciable... vamos que se desfasa el giro de la partícula
con "el empujón".

El montaje a usar para un electrón tiene dos variantes...
el sincrotrón o el sincrociclotrón.
En la primera variante se mantiene la frecuencia de giro constante
variando el campo ( lo cual con un imán es imposible ) y en la segunda
se varia la frecuencia de cambio de polaridad de las armaduras.

Un saludo.

[fusion]

Re: Acelerador de particulas.

Al respecto de lo que dice Polonio, hay otro peligro adicional a los 1500V (que no es poco) y es que la potencia radiada si usas un magnetrón es muy alta, por lo que hay que apantallar en una jaula faraday a ambas "D, asegurandose que los terminales estén bien atornillados para que no se suelten.
Respecto al alto voltaje recomiendo que no se toque nada, incluyendo ningún cable conectado a la parte de alto voltaje a no ser que el aparato esté desenchufado y los condensadores descargados. Conviene adicionalmente poner algún polímetro de mano conectado para que avise si hay RF o alto voltaje.
Si sigues teniendo miedo adicionalmente puedes poner un puente que cortocircuite a tierra el conjunto cuando vayas a operar en él.
Otra norma básica es poner un fusible, aunque esto sirve más bien para protejer a los componentes.

Para mi z-pinch escribí un protocolo de puesta en marcha y operación que seguía a rajatabla y me dió muy buen resultado pues solo me llevé un calambrazo y fué de bajo voltaje. No obstante la primera vez que lo operé estaba realmente aterrado, aunque ya me fuí acostumbrando y ahora es rutinario.

[anajesusa]

Re: Acelerador de particulas.

Hola, estoy recién llegado por acá y me trajo una busqueda de google, me interesa el prototipo a que hace referencia fusión, si todavía hay alguien activo por acá me gustaría me aclararan un poco
Fusión: no se si sos el mismo del foro del PFDC
Saludos
César